动物界的“漂浮大师”,一个靠腿,一个靠肺。今天我们就来看看两位水上轻功代表——水黾和鳄鱼。
先说水黾,它堪称昆虫界的“水上漂”。别看它个头小,却能轻松站在水面上不下沉。秘诀不只是水的表面张力,更在于它那双“神奇的长腿”。水黾腿上覆盖着又细又密的刚毛,每根毛上都有微纳米级的凹槽结构,能锁住空气,形成一层隐形的气垫。
这层气垫让水黾的腿像穿了“防沉鞋”,即使它在水面跳跃,也不会破坏水的张力。科学家甚至发现,只要往它腿上抹点肥皂水——破坏了疏水性——立刻“功力全失”,沉底。
正因为这种巧妙的结构,研究人员受到启发,制造出了仿水黾机器——它的脚部不会破坏水面张力,可以在水上滑行,执行水质监测和水面巡查任务。轻功不光传给了后人,还传给了机器人。
接下来登场的是鳄鱼——这位是“漂浮界”的重量级选手。
别看它体型庞大,却能稳稳地趴在水面上,连一丝涟漪都不带。它的秘诀藏在身体内部。科学家发现,鳄鱼体内有几组肌肉会协同作用:下潜时,这些肌肉把肺往尾部拉,增加尾部的浮力;上浮时,又把肺推向头部,让身体重新平衡。 当它想转身或翻滚时,还能收紧一侧的呼吸肌,让身体一侧浮起,从而完成精准翻转。
这个“可控浮力系统”不仅帮鳄鱼在水中隐身潜行,也成为人类灵感来源——科学家模仿这种机制,开发出了仿生浮力调节系统,让水下机器人能自动调姿、节能漂浮,像鳄鱼一样在水中自如移动。
从水黾的气垫到鳄鱼的肺控,生物的智慧再次告诉我们:想要漂得稳,不止靠力气,更靠设计。
本文为科普中国·创作培育计划扶持作品
作者:毛茸茸的星球
审核:中国科学院动物研究所 副研究员 陈睿
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司
来源: 科普中国创作培育计划
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